МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ПРИДНІПРОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ
БУДІВНИЦТВА ТА АРХІТЕКТУРИ
Кафедра технології будівельного виробництва
до виконання курсового проекту та розрахунково-графічної роботи
«ПРОЕКТУВАННЯ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ»
Дніпропетровськ - 2008
Методичні вказівки до виконання кусового проекту та розрахунково-графічної роботи «Проектування земляних робіт». / Укладачі: Березюк А.М., Мірошник М.І., Несевря П.І., Біцоєва О.А., Скокова А.О. – Дніпропетровськ: ПДАБА, 2008. - 47с.
Методичні розробки призначені для надання допомоги студентам в їх виконанні курсового проекту та розрахунково-графічної роботи з проектування і виробництву земляних робіт. Наведені деякі довідкові дані.
Укладачі: Березюк А.М., к.т.н., професор, завідуючий кафедрою ТБВ ПДАБА;
Мірошник М.І., к.т.н., доцент кафедри ТБВ ПДАБА;
Несевря П.І., к.т.н., доцент кафедри ТБВ ПДАБА;
Біцоєва О.А., асистент кафедри ТБВ ПДАБА;
Скокова А.О., асистент кафедри ТБВ ПДАБА.
Відповідальний за випуск: Березюк А.М., к.т.н., професор, завідуючий кафедрою ТБВ ПДАБА
Рецензент: Шалений В.Т., д.т.н., професор кафедри ТБВ ПДАБА
Затверджено на засіданні кафедри
технології будівельного виробництва.
Протокол №5 від 10.12.2008р.
Затверджено на засіданні
Методичної ради ПДАБА.
Протокол №3(56) від 28.01.2009р.
ЗМІСТ
стор.
І. Загальні вказівки по проектуванню і проведенню земляних робіт
4
§1. Вимоги, що пред'являються до курсового проекту
4
§2. Початкові дані для виконання курсового проекту (розрахунково-графічного завдання) по проектуванню і виробництву земляних робіт
4
§3. Склад курсового проекту (розрахунково-графічної роботи)
5
§4. Рекомендації по оформленню курсового проекту (розрахунково-графічної роботи)
6
II. Підготовка даних для проектування
6
§5. Уточнення даних для проектування виробництва земляних робіт
6
ІІІ. Проектування виробництва земляних робіт
8
3.1. Вертикальне планування майданчика
8
3.1.1. Підрахунок об'ємів земляних мас при вертикальному плануванні майданчика
9
3.1.2. Визначення середньої відмітки площини планування способом квадратних призм з нульовим балансом земляних мас
11
3.1.3. Визначення робочих відміток вершин квадратів
12
3.1.4. Підрахунок основних об'ємів земляних мас у фігурах
12
3.1.5. Підрахунок об'ємів грунту в укосах насипу і виїмках
13
3.1.6. Розподіл об'ємів земляних мас
16
3.1.7. Визначення середньої дальності переміщення грунту механізованими способами
18
3.1.8. Методи ущільнення грунту в насипу при вертикальному плануванні майданчика
19
IV. Вибір механізмів і способу виробництва робіт.
19
4.1. Вибір комплектів механізмів для вертикального планування майданчика
20
4.2. Техніко-економічне порівняння варіантів засобів механізації
21
V. Виробництво земляних робіт
25
5.1. Визначення об'ємів земляних робіт при відриванні котлованів і траншей. Вибір раціонального контура котлованів під проектовану споруду
25
5.2. Підрахунок об'ємів розробки і транспортування грунту при відриванні котлованів та траншей
26
5.3. Вибір механізмів для відриття котлованів і траншей
31
5.4. Розрахунок кількості транспортних одиниць (самоскидів) дли завезення (відвезення) грунту, що розробляється екскаватором
31
5.5. Підрахунок трудомісткості робіт по зворотній засипці пазух котлованів й ущільненню грунту
35
6. Складання графіку виробництва земляних робіт
36
7. Охорона праці і навколишнього середовища. Контроль якості робіт
38
ЛІТЕРАТУРА
47
Виконання розрахунково-графічної роботи та курсового проекту повинне сприяти закріпленню теоретичних знань, отриманих студентом, розвитку самостійності в розв'язанні задач будівельного виробництва.
Зміст проектування визначається учбовими цілями і вимогами програми по технології будівельного виробництва.
Методичні розробки є вказівками про порядок і послідовність виконання розрахунково-графічної роботи і курсового проекту і призначені для надання допомоги студентам в його виконанні по проектуванню і виробництву земляних робіт.
І. Загальні вказівки по проектуванню і проведенню земляних робіт
§1. Вимоги, що пред'являються до курсового проекту
Курсовий проект та розрахунково-графічне завдання виконуються в дві стадії.
1-а стадія: студент проектує виробництво земляних робіт.
2-а стадія: на основі запроектованого на першій стадії здійснюється виробництво земляних робіт.
Проектування виконується на підставі індивідуального завдання, виданого студенту на кафедрі.
§2. Початкові дані для виконання курсового проекту
(розрахунково-графічного завдання) по проектуванню
і виробництву земляних робіт
Початковими даними є:
Характеристика умов будівництва. Місце розташування будівельного майданчика, дані про вид будівництва. Відомості про рельєф (план місцевості в горизонталях), гідрогеологічну будову, кліматичні умови.
Спосіб вертикального планування майданчика (із заданою планувальною відміткою під заданий ухил або з нульовим балансом земляних мас).
План, розріз земляної споруди з вказівкою виконання земляних робіт для: а) стрічкових фундаментів; б) фундаментів стаканого типу під колони; в) будівля з підвалом.
Вид грунту.
Терміни виконання земляних робіт.
Відстань транспортування грунту і тип покриття доріг.
Особливі умови виробництва робіт (зимові умови, рівень грунтових вод, просадковість грунту).
§3. Склад курсового проекту
(розрахунково-графічної роботи)
Курсовий проект (робота) повинен складатися із записки і графічного матеріалу.
А. Пояснювальна записка повинна містити:
Вступ.
Початкові дані для проектування.
Технології виробництва підготовчих робіт.
Технології виробництва земляних робіт:
а) Визначення об'ємів земляних робіт при вертикальному плануванні майданчика.
б) Вибір механізмів за технічними характеристиками для вертикального планування майданчика.
в) Визначення трудомісткості робіт і продуктивності механізмів
г) Економічні обгрунтування і порівняння варіантів механізованої розробки і переміщення 1 м3 грунту.
Намітити варіанти можливих способів виробництва земляних робіт при розробці траншей і котлованів.
Визначення послідовності розробки котлованів і траншей.
Визначення об'ємів робіт при розробці котлованів і траншей. Вибір комплектів машин і механізмів, необхідних для виробництва робіт по розробці котлованів і траншей.
Визначення трудомісткості робіт по розробці котлованів і траншей.
Економічні обгрунтування робіт і порівняння варіантів по собівартості механізованої розробки 1 м3 грунту.
Калькуляція витрат і показники вартості розробки 1 м3 грунту.
Графік виробництва земляних робіт.
Вимоги техніки безпеки при проведенні земляних робіт.
Перелік використаної літератури.
Для виконання розрахунково-графічної роботи: п. 1 – 4; 10 – 13.
Б. Графічна частина курсового проекту.
Графічна частина курсового проекту (розрахунково-графічної роботи) виконується на аркуші стандартного формату «А1» (594х841мм) або «А4» (210х297 мм – для розрахунково-графічної роботи) і повинна містити:
1. План земляних мас (план майданчика в горизонталях з розбиттям на квадрати і нанесенням чорних, планувальних, робочих відміток, укосів насипу і виїмок, об'ємів грунту).
Повздовжній розріз майданчика з відмітками.
План, розріз і прив'язка будівлі, що будується.
Схеми розробки, відсипання насипу і ущільнення грунта при вертикальному плануванні майданчика.
5. Схеми виробництва земляних робіт по відриванні котловану (котлованів під стовпчасті фундаменти) з прив’язкою і нанесенням ходу руху землерійних машин.
6. Розрізи котловану (котлованів під стовбчасті фундаменти), траншеї.
7. Схему монтажу фундаментів.
8. Схему ущільнення грунту при зворотній засипці фундаментів.
9. Вказівкиі по виробництву земляних робіт.
Для розрахунково-графічної роботи: п. 1 – 4;
§4. Рекомендації по оформленню курсового проекту
(розрахунково-графічної роботи)
Текстова частина курсового проекту (розрахунково-графічної роботи) оформлюється у вигляді записки з поясненням на стандартних листах паперу формату А4 (210х297мм).
Графічна частина розрахунково-графічної роботи в пояснювальній записці виконується на аркушах стандартного формату "А4" з розміщенням на ньому:
а) плану майданчика в горизонталях з розбиттям на квадрати;
б) плану майданчика з планувальною відміткою;
в) плану майданчика з укосами насипу і виїмки;
г) плану земляних мас;
д) схеми розподілу земляних мас по квадратах;
е) схеми визначення середньої дальності транспортування грунту при вертикальному плануванні майданчика;
є) плани і розрізи котлованів.
Записка виконується чорнилом, чітким почерком, на одній стороні листа паперу.
Графічна частина курсового проекту оформлюється на листах формату «А1» і включає:
а) технологічну карту на розробку грунту в котлованах і траншеях;
б) зворотню засипку котлованів і траншей;
в) графік виконання робіт;
г) потребу в механізмах, будівельних матеріалах;
д) техніка безпеки та контроль якості виконаних робіт.
Перелік використаної технічної літератури складається за абеткою з вказівкою ініціалів автора, точної назви книги, видавництва і року видання.
II. Підготовка даних для проектування
§5. Уточнення даних для проектування
виробництва земляних робіт
Приступаючи до виконання курсового проекту необхідно встановити:
групу грунту при механізованій обробці (див. ЕНиР на земляні роботи, зб.2, вип. 1, М., 1988, табл.1, стор. 6-12 (немерзлі грунти) і табл.2, стор. 13-14 (мерзлі грунти); при ручних земляних роботах стор. 34-39);
середню щільність грунту в природному заляганні (ЕНиР, 1988, додаток 1, стор. 196-200);
- значення кута природного укосу (прил.2 метод, вказівок; СНиП III-4-80*);
-показники розпушування грунтів, додаток 7.
Всі знайдені показники заносяться в табл. 1.
Якщо виконання земляних робіт повинне виконуватись в зимовий час, необхідно встановити додаткові дані:
температурну зону будівництва (загальна частина ЕНіР, табл. 2, стор. 21-26);
глибину сезонного промерзання грунту;
- середню глибину промерзання грунтів по районах будівництва (рекомендується приймати по таблиці 2).
Т а б л и ц я 1
Показники
Найменування ґрунтів по шарах
глина
суглинок
супісок
пісок
лесовий сухий
насипний
Група ґрунту:
при механізованій розробці (екскаватором)
II
при механізованій розробці (бульдозером)
II
при розробці вручну (лише підчищання)
II
Середня щільність ґрунту в природному заляганні кг/м3
1750
Кут природного укосу (модуль укосу)
м = 0,5
Кн ср.
27%
Кост. ср.
6,5%
Рівень ґрунтових вод, м
5
Глибина закладання фундаменту, м
3,05
Т а б л и ц я 2
Район будівництва
Середня глибина промерзання ґрунту, м
Район будівництва
Середня глибина промерзання ґрунту, м
1
1,4
11
1,9
2
1,2
12
1,9
3
0,9
13
1,4
4
0,9
14
2,0
5
1,8
15
1,6
6
1,5
16
1,2
7
1,2
17
0,3
8
1,3
18
2,0
9
0,8
19
1,4
10
0,5
20
1,0
Рис. 1. Геологічний розріз ґрунтової товщі
де 1 – рослинний шар;
2 – пісок;
3 – глина жирна м'яка;
ГПГ – глибина промерзання ґрунту;
РГВ – рівень ґрунтових вод
Умовні позначення ґрунтів необхідно прийняти відповідно до додатку 1.
ІІІ. Проектування виробництва земляних робіт
Послідовність структури проектних робіт наступна: збір даних для проектування; визначення об'ємів запланованих робіт; вибір способів виробництва робіт; порівняння комплектів машин по технічним параметрам і економічним показникам, що розглядаються; вибір остаточного варіанту; виконання технологічних розрахунків; складання калькуляції трудових витрат і вартості виробництва робіт; розробка заходів щодо техніки безпеки; контроль якості при виконанні робіт; оформлення розрахункової і графічної частини проекту.
3.1. Вертикальне планування майданчика
Вертикальне планування майданчика полягає у виїмці грунту (в зоні виїмок), переміщенні його до зон насипу, відсипання і ущільненні в насипі відповідно до вимог проекту планування і забудови, забезпечення стоку води, влаштування проїздів і т.ін.
Планування майданчика може виконуватися під природний ухил, задану відмітку, заданий ухил, нульовий баланс.
При плануванні під природний ухил необхідно тільки зрізати невеликі горби і засипати западини.
При плануванні під задану відмітку - на плані ділянки указують відмітку проектної площини в якій-небудь точці майданчика.
При плануванні під нульовий баланс – червону відмітку знаходять таким чином, щоб об'єми виїмок і насипів були рівними. Такий спосіб планування є найбільш економічним, оскільки весь грунт, вироблений на виїмці, укладається в насип.
Проектні відмітки майданчиків, будівель і споруд, належить визначати з урахуванням:
а) збереження, по можливості, природного рельєфу;
б) якнайменшої різниці між об'ємами виїмок і насипів по чергам будівництва і по майданчику в цілому;
в) рівня грунтових вод на майданчику будівництва;
г) відведення атмосферних вод з майданчика будівництва;
Ухили майданчика повинні прийматися не менше 0,003 і не більше: для грунтів глинистих - 0,05, піщаних - 0,03, для тих, що легко розмиваються (лес, дрібні піски) - 0,01.
Рівень підлоги першого поверху будівель повинен бути, як правило, вище планувальної відмітки примикаючих до будівель ділянок не менше, ніж на 15см.
3.1.1. Підрахунок об'ємів земляних мас при
вертикальному плануванні майданчика
Для підрахунку земляних мас у фігурах виїмки і насипу, при плануванні майданчика, необхідно визначити чорні, планувальну червону, робочі і середні робочі відмітки.
Визначення чорних відміток вершин квадратів
На план майданчику наносять планувальну сітку, яка ділить майданчик на квадрати з розмірами сторін від 10 до 100 м в залежності від величини планувального майданчика, рельєфу місцевості і необхідної точності підрахунку. Чим спокійніше рельєф, тим більшою може бути сторона квадрата. Квадрати нумеруються. Вершини квадратів позначаються буквою «Н» з числовым індексом в якому перша цифра позначає номер горизонтального ряду, а друга - порядковий номер точки в горизонтальному ряді, наприклад Н11 Н12 і т.д. (див. рис. 2).
Рис. 2. Визначення відміток вершин квадратів
В кутках планувальної сітки виставляють чорні відмітки (відмітки місцевості), їх визначають шляхом інтерполяції, користуючись горизонталями.
ПРИКЛАД: Визначити чорну відмітку вершини Н11 квадрату 1 (рис.3).
Рис. 3. Визначення чорних відміток вершин квадрату
Чорні відмітки, що знаходяться між двома горизонталями, визначають таким чином.
Через вершину Н11 проводимо пряму лінію аb, (перпендикулярно до го-горизонталі) що сполучає дві суміжні горизонталі 21 і 22 і вимірюємо відрізок х і l. Якщо на відстані l перевищення складає z (тобто різниця у высотах між горизонталями, рівну 22-21=1м), то на відстані х від горизонталі 21 до точки Н11 перевищення визначається з відношення (1).
; (1)
Чорна відмітка вершини Н11 буде дорівнювати
Окрім чорних відміток, в тих же кутках (в чисельнику) виставляють червоні (планувальні) і робочі відмітки.
Величина червоних відміток залежить від виду планування. Вид, у свою чергу, визначається умовами рельєфу, економічними міркуваннями або спеціальними вимогами і може бути наступним: під природний
нахил, задану відмітку, нульовий баланс.
3.1.2. Визначення середньої відмітки площини планування
спосо бом квадратних призм з нульовим балансом земляних мас
При плануванні з нульовим балансом земляних мас, використовуючи спосіб квадратних призм, планувальна відмітка (Нсер) визначається по формулі:
(2)
де - сума відміток вершин квадратів, що знаходяться в кутах майданчику, м;
- сума відміток вершин квадратів, що розміщені по периметру майданчику (без кутових) кожна пара яких має спільну вершину (сходяться два кути), м;
- сума відміток вершин всіх інших квадратів, кожна з яких має спільну позначку, що належить чотирьом суміжним квадратам, м;
- кількість квадратів.
Планувальна відмітка (Нсер) наноситься на план майданчика (рис.2) пунктирною лінією (MN), чим визначається межа виїмок і насипів планування - лінія нульових робіт. Квадрати нумеруються, площа виїмки покривається косим штрихуванням.
При плануванні майданчика з нахилом в одну сторону, планувальні відмітки в кутках квадратів () визначаються за формулою (3):
(3)
де: – планувальна відмітка майданчика без ухилу;
і - запланований ухил майданчика;
- відстань від планувальної відмітки (Нсер) до точки, в якій визначається уточнена планувальна відмітка .
При плануванні майданчика з ухилом в обидві сторони планувальні відмітки в кутках квадратів визначаються за формулою (4):
(4)
3.1.3. Визначення робочих відміток вершин квадратів
Робочі відмітки кожної вершини квадрата (рис.4) визначаються як різниця між червоною () і чорною () відмітками за формулою (5):
(5)
Рис. 4. Схема визначення середньої робочої відмітки
Прийнято вважати позитивними (+) робочі відмітки насипів і негативними (-) робочі відмітки виїмок. Отже, при позитивних відмітках необхідно робити підсипання, при негативних – виїмку грунту. Дані за визначенням робочих відміток і об'ємів земляних робіт заносяться в табл. 3.
Середня робоча відмітка квадрата або фігури визначається по формулі (6):
(6)
де - робочі позначки вершин квадрату або фігури.
– кількість позначок в квадраті чи фігурі.
3.1.4. Підрахунок основних об'ємів земляних мас у фігурах
Об'єм фунта в окремих квадратах або фігурах визначається за формулою (7), а результати заносяться в табл. 3.
V=hcеp х F (7)
де hcеp - середня робоча відмітка квадрата або фігури;
F - площа квадрата або фігури, м2.
Ураховуючи неточності і помилки при обчисленні чорних відміток методом інтерполяції, розбіжність в об'ємах насипу і виїмки вважати допустимим в межах ±5%.
або
Т а б л и ц я 3
Підрахунок основних об'ємів земляних мас
при вертикальному плануванні майданчика
№ фігури
Робочі відмітки вершин квадратів або фігур
середня робоча відмітка фігури hсер, м
Площа фігури,
м2
Об'єм грунта, м3
h1
h2
h3
h4
h5
Виїмка
Насип
Виїмка
Насип
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Σ
Σ
Баланс грунту
Розбіжність в об'ємах
Якщо розбіжність в об'ємах виїмки і насипу склала більше ±5%, робиться поправка до планувальної відмітки, обчисленої по формулі (2).
Ця поправка до планувальної відмітки визначається по формулі (8):
- уточнена планувальна відмітка для майданчиків;
- планувальна відмітка;
- надмірний або бракуючий об'єм грунту, м3;
- площа майданчику, що планується.
Якщо переважає насип, то необхідно брати із знаком мінус (-), а якщо переважає виїмка - із знаком плюс (+).
Після знаходження уточненої планувальної відмітки всі розрахунки за визначенням робочих відміток і об'ємів грунту проводять повторно.
3.1.5. Підрахунок об'ємів грунту в укосах насипу і виїмках
Для підрахунку об'ємів фунта в укосах насипу і виїмки, по периметру планованого майданчика в кутках квадратів наносяться робочі відмітки (hp) і відповідно до модуля укосу m для даного грунту визначаємо величину закладання укосу l в кожній вершині квадрату, шляхом множення перетинів робочих відміток hp на модуль укосу m () і в масштабі відкладаємо отримані значення по периметру майданчика у вершинах квадратів. Потім плавною ламаною лінією викреслюємо контур укосів, з'єднавши вершини отриманих значень для насипу і виїмки (мал. 6).
Для даного майданчика прийнятий грунт суглинок з модулем укосу m=0,5.
Об'єм грунту в укосах насипу або виїмки в межах кожної фігури або квадрата можна підраховувати по формулах (9, 10 і 11).
1. Для кутових укосів (тип 1) рис. 6
(9)
де m - крутизна укосу (модуль укосу);
h - робоча відмітка кута майданчика, м;
2. Для укосів типу 2 (рис. 6)
(10)
де а - сторона квадрата, м;
h1, h2 – робочі відмітки вершин квадратів (сусідніх), розташованих по периметру майданчика, м;
3. Для укосів з однією нульовою робочою відміткою (тип 3).
(11)
де а1 - частина сторони квадрата від робочої відмітки до нульової точки, м.
Складаємо таблицю 4 загальних об'ємів земляних мас по вертикальному плануванню майданчика.
Т а б л и ц я 4
№ п/п
Найменування об'ємів
Кількість
Виїмка
Насип
1
Основні об'єми на майданчику
2
Додаткові об'єми в укосах
всього
Баланс грунту
Розбіжність в об'ємах
Грунт, якого бракує для насипу, завозиться автосамоскидами з суміжної ділянки. Зайвий грунт вивозиться. В разі рівності об'ємів вийде, так званий «нульовий баланс». При влаштуванні насипу, грунтової подушки, зворотної засипки грунт треба ущільнити до середнього значення коефіцієнта щільності грунту (γск) ρd=l,65 - 1,7 т/м3) в цілях отримання мінімального значення коефіцієнта фільтрації. Необхідна кількість грунту за об'ємом розраховується виходячи з середнього значення густини (об'ємної ваги скелета).
Необхідний об'єм (VТ) грунтового матеріалу при розробці в кар'єріобчислюється за формулою:
(12)
де VT - необхідний об'єм грунту для влаштування насипу, грунтової подушки, ущільнення грунту при зворотній засипці, м3;
- об'єм насипу ґрунтової подушки, зворотної засипки, м3;
- коефіцієнт ущільнення грунту(Ку) Ку = 1,15÷1,21;
- коефіцієнт первинного збільшення об'єму даного грунту після розробки %;
- залишкове розпушування фунта % ;
(ЕНиР, 2 стор. 206): (додаток 7).
В практиці будівництва для більшої наочності виконання загальних об'ємів земляних робіт по вертикальному плануванню майданчика складається таблиця 5 і картограмма земляних мас, що є планом ділянки, на якій рельєф зображений горизонталями, з нанесеною сіткою квадратів і вказівкою чорних, червоних і робочих відміток вершин квадратів, а також об'ємів земляних мас, у фігурах виїмки, насипу і укосах, із зображенням лінії (MN) нульових робіт (рис. 7).
По вертикалі в межах квадратів виконується підсумовування всіх приватних об'ємів виїмок, насипів і укосів. Результати записуються в зведену таблицю 5.
Для визначення меж земляних робіт при вертикальному плануванні майданчику, що виражається у визначенні ліній зрізання і підсипання, організації їхніх способів згідно ухваленому проектному рішенню, виконується побудова розрізів І-І, II-II, ІІІ-ІІІ (рис. 5) на плані земляних мас.
Рис.5. Розрізи будмайданчику
Т а б л и ц я 5
№ п/п
Найменування робіт і об'ємів грунту
Кількість, м3
Виїмка
Насип
1
Зняття (зрізання) родючого шару грунту
2
Вертикальне планування майданчику
3
Надмірний грунт від влаштування фундаментів і підвалів будівель - підземних сітей
4
Корита під одяг покриттів
5
Заміна грунту родючим грунтом на ділянках озеленення
6
Підсипання під підлоги
7
Поправка на ущільнення грунту при влаштуванні насипу
8
Всього
В т.ч. рослинний грунт
9
Брак родючого грунту
10
Брак грунту
11
Баланс
3.1.6. Розподіл об'ємів земляних мас
Для раціональною виконання планувальних робіт необхідно скласти схему розподілу земляних мас (рис. 6), що виключає повторні перевали грунту і передбачає доставку грунту з виїмки в насип найкоротшими шляхами.
При розподілі земляних мас на майданчику складають таблицю шахового балансу (табл. 6).
Т а б л и ц я 6
№ квадрату
Виїмка
2в
3в
5в
6в
Баланс насипу
Незбалансований грунт
об'єм, м3
н
а
с
и
п
1н
2н
3н
4н
5н
баланс виїмки
незбалансований грунт
Рис. 6. Схема розподілу земляних мас
3.1.7. Визначення середньої дальності переміщення
грунту механізованими способами
1-й варіант. Середня відстань переміщення вантажів, що розробляються, механізованим способом визначається (див. ЕНиР, сб.2, Земляні роботи, М. 1979 стор. 25):
а) при роботі скреперів, як полусума відстаней набору грунта, робочого ходу, розвантаження і порожнього, тобто як половина всього шляху за один цикл (рис. 10).
Рис. 7. Схема роботи скрепера
б) при роботі бульдозерів, грейферів і грейфер-екскаваторів, як середня відстань між осями (серединою) розробляємого і відсипаємого об'єму грунту (рис. 7а)
Рис. 7а.
Відстань переміщення грунту бульдозером, грейфером і грейфер-екскаватором (L) дорівнює середній відстані між серединами об'єму грунту, що розробляється та відсипається, за ураховуваний період.
2-й варіант: середню дальність транспортування грунта при плануванні майданчики визначають графічно:
- на плані майданчика з сіткою квадратів проводять лінію MN нульовихробіт;
- визначають центр ваги для кожної фігури (виїмки і насипу);
- центри ваги фігур (виїмки і насипу) сполучають прямою, що відповідає середньій дальності транспортування грунту в масштабі майданчику.
3.1.8. Методи ущільнення грунту в насипу при вертикальному плануванні майданчика
Одночасно з розробкою грунту у виїмці, транспортуванням і відсипання в насип, його необхідно пошарово ущільнювати для забезпечення стійкості, міцності і мінімально допустимого осідання насипу, що зводиться.
Відомо чотири основні засоби механізованого ущільнення насипних грунтів: укочування, трамбування, вібрація і комбінований.
Вибір способу ущільнення залежить від конструкції споруди, вигляду і стану грунту, форми і розмірів ущільнюваного масиву, прийнятого методу укладання грунту, цілі ущільнення і ін. конкретних умов.
Вважається, що укочуванням можна ущільнювати будь-які грунти шарами 15-45см. Трамбування - вигідне для ущільнення зв'язних і незв'язних грунтів при товщині шара до 1,2 - 1,5 м. Вібрація - доцільна для ущільнення незв'язних грунтів шарами до 40 см.
Грунт відсипають, планують і ущільнюють з дотриманням певних технологічних вимог. Ущільнювати свіжовідсипаний насип слід уздовж осі споруди від краю насипу до середини, щоб уникнути зсувів грунту у бік укосів.
Перед відсипанням насипу необхідно установити: товщину ущільнюваного шара, числа проходів по одному сліду, відносної вогкості грунту. Доданий на поверхню земляного полотна грунт розрівнюється бульдозером (Е2-1-22) на всю ширину полотна шаром необхідної товщини. У разі необхідності грунт зволожують.
Частіше всього в насипах грунт ущільнюють за допомогою різних типів катків, працюючих в зчепі з трактором.
Основні показники для катків при ущільненні земляного полотна приведені в додатку 4, табл. 2 і ЕНиР Е2-1-29.
Для трамбування застосовують трамбуючі пристрої - плити на екскаваторах і трамбуючі машини.
Тривалість ущільнення грунту в насипі відповідає тривалості роботи комплекту машин по вертикальному плануванню майданчика (бульдозерами, скреперами або екскаваторами), що необхідно враховувати у формулі (16).
IV. Вибір механізмів і способу виробництва робіт
Одне і та ж земляна споруда може бути влаштована з більшою або меншою ефективністю різними способами і комплектами машин і механізмів. Вибір способу виробництва земляних робіт, типу і видів машин, залежить від рельєфу місцевості, об'єму, вигляду і розмірів земляних споруд, що виконуються, вживаних транспортних засобів для перевезення грунту, гідрогеологічних умов, пори року, дальності транспортування грунту, заданих термінів виробництва робіт. Вибір способу виробництва робіт і комплекту машин для конкретних виробничих умов розв'язується на підставі варіантного проектування і виборі найбільш ефективного розв'язання.
При виборі способів виробництва будівельних процесів повинна забезпечуватися комплексна механізація, при цьому дотримують таку послідовність проектування:
- визначають склад і об'єм робіт з урахуванням конкретних умов виробництва, встановлюють технічні параметри необхіднихбудівельних машин;
- розглядають можливі варіанти комплексної механізації із застосуванням відповідних ведучих і допоміжних машин, що мають необхідні параметри;
- визначають експлуатаційну продуктивність намічених варіантів комплектів по машині, що є ведучою;
- визначають, відповідно до продуктивності ведучої машини, для кожного варіанту необхідне число допоміжних машин, причому їхня сумарна продуктивність приймається на 10-15 % вище продуктивності ведучої машини.
Комплект машин вибирають в два етапи.
Спочатку підбирають комплекти машин по технічних параметрах, найбільш прийнятних для конкретних умов будівництва.
Потім визначають економічні показники по кожному варіанту і приймають найбільш раціональний варіант.
4.1. Вибір комплектів механізмів для вертикального
планування майданчика
При вертикальному плануванні майданчика, виходячи з об'ємів робіт і термінів їхнього виконання, необхідно ураховувати:
1. При плануванні майданчиків з дальністю переміщення грунту до 100 м рекомендується застосовувати бульдозери. При цьому найбільша ефективність досягається при переміщенні грунта на наступні відстані:
для бульдозерів на тракторах ДТ-54 і Т-75 - 25-40 м;
для бульдозерів на тракторах С-80 і С-100 -40-60 м;
для бульдозерів на тракторах Т-140 і ДЭТ-280 - 70-100 м.
2. При дальності переміщення грунту більше 100 м до 800 м -причіпні скрепери, до 5 км - самохідні скрепери. При цьому слід ураховувати, що всі щільні грунти при розробці їх скреперами заздалегідь розпушуються (див. Е2. 2-1-1, стор. 25, Т.2 п. 16) і при виборі скрепера для розробки грунту, розпушувач включається до складу комплекту машин, а тривалість його роботи на майданчику буде такою ж, як скрепера, що слід ураховувати у формулі (16).
3. При більшій відстані (5 км) - застосовується екскаватор з автосамоскидами.
Після того, як при попередньому виборі комплекту машин (по варіантах) знайдені типи провідної і допоміжних машин, уточнені об'єми основних і допоміжних робіт, приступають до визначення кількості необхідних засобів механізації для виконання проектного об'єму робіт в задані терміни будівництва. При цьому спочатку підраховують необхідну змінну продуктивність комплекту.
(13)
де - необхідна змінна продуктивність комплекту провідних машин, м3/ зміну;
- нормативний термін будівництва, днів;
V - загальний об'єм робіт по розробці виїмки або відсипання насипу, м3;
- прийнята змінність роботи машин.
Знаючи необхідну змінну продуктивність машин, на підставі довідкових даних, підбирають декілька можливих (2-3) комплектів основних і допоміжних машин. Потім, за допомогою економічного порівняння намічених варіантів, встановлюють найбільш раціональний.